Python棧和隊(duì)列怎么實(shí)現(xiàn)

這篇文章主要介紹“Python棧和隊(duì)列怎么實(shí)現(xiàn)”的相關(guān)知識(shí)，小編通過實(shí)際案例向大家展示操作過程，操作方法簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)，希望這篇“Python棧和隊(duì)列怎么實(shí)現(xiàn)”文章能幫助大家解決問題。

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一、棧概述

棧（stack），有些地方稱為堆棧，是一種容器，可存入數(shù)據(jù)元素、訪問元素、刪除元素，它的特點(diǎn)在于只能允許在容器的一端（稱為棧頂端指標(biāo)，英語：top）進(jìn)行加入數(shù)據(jù)（英語：push）和輸出數(shù)據(jù)（英語：pop）的運(yùn)算。沒有了位置概念，保證任何時(shí)候可以訪問、刪除的元素都是此前最后存入的那個(gè)元素，確定了一種默認(rèn)的訪問順序。

由于棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只允許在一端進(jìn)行操作，因而按照后進(jìn)先出（LIFO, Last In First Out）的原理運(yùn)作。

二、棧結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)

?？梢杂庙樞虮韺?shí)現(xiàn)，也可以用鏈表實(shí)現(xiàn)。

2.1 棧的操作

• Stack() 創(chuàng)建一個(gè)新的空棧

• push(item) 添加一個(gè)新的元素item到棧頂

• pop() 彈出棧頂元素

• peek() 返回棧頂元素

• is_empty() 判斷棧是否為空

• size() 返回棧的元素個(gè)數(shù)

2.2 相關(guān)實(shí)現(xiàn)

class Stack(object):
    """棧"""
    def __init__(self):
         self.items = []

    def is_empty(self):
        """判斷是否為空"""
        return self.items == []

    def push(self, item):
        """加入元素"""
        self.items.append(item)

    def pop(self):
        """彈出元素"""
        return self.items.pop()

    def peek(self):
        """返回棧頂元素"""
        return self.items[len(self.items)-1]

    def size(self):
        """返回棧的大小"""
        return len(self.items)

if __name__ == "__main__":
    stack = Stack()
    stack.push("hello")
    stack.push("world")
    stack.push("itcast")
    print stack.size()
    print stack.peek()
    print stack.pop()
    print stack.pop()
    print stack.pop()

三、隊(duì)列概述

隊(duì)列（queue）是只允許在一端進(jìn)行插入操作，而在另一端進(jìn)行刪除操作的線性表。

隊(duì)列是一種先進(jìn)先出的（First In First Out）的線性表，簡稱FIFO。允許插入的一端為隊(duì)尾，允許刪除的一端為隊(duì)頭。隊(duì)列不允許在中間部位進(jìn)行操作！假設(shè)隊(duì)列是q=（a1，a2，……，an），那么a1就是隊(duì)頭元素，而an是隊(duì)尾元素。這樣我們就可以刪除時(shí)，總是從a1開始，而插入時(shí)，總是在隊(duì)列最后。這也比較符合我們通常生活中的習(xí)慣，排在第一個(gè)的優(yōu)先出列，最后來的當(dāng)然排在隊(duì)伍最后。

四、隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)

同棧一樣，隊(duì)列也可以用順序表或者鏈表實(shí)現(xiàn)。

4.1 相關(guān)操作及實(shí)現(xiàn)

• Queue() 創(chuàng)建一個(gè)空的隊(duì)列

• enqueue(item) 往隊(duì)列中添加一個(gè)item元素

• dequeue() 從隊(duì)列頭部刪除一個(gè)元素

• is_empty() 判斷一個(gè)隊(duì)列是否為空

• size() 返回隊(duì)列的大小

class Queue(object):
    """隊(duì)列"""
    def __init__(self):
        self.items = []

    def is_empty(self):
        return self.items == []

    def enqueue(self, item):
        """進(jìn)隊(duì)列"""
        self.items.insert(0,item)

    def dequeue(self):
        """出隊(duì)列"""
        return self.items.pop()

    def size(self):
        """返回大小"""
        return len(self.items)

if __name__ == "__main__":
    q = Queue()
    q.enqueue("hello")
    q.enqueue("world")
    q.enqueue("itcast")
    print q.size()
    print q.dequeue()
    print q.dequeue()
    print q.dequeue()

五、雙端隊(duì)列

雙端隊(duì)列（deque，全名double-ended queue），是一種具有隊(duì)列和棧的性質(zhì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

雙端隊(duì)列中的元素可以從兩端彈出，其限定插入和刪除操作在表的兩端進(jìn)行。雙端隊(duì)列可以在隊(duì)列任意一端入隊(duì)和出隊(duì)。

5.1 相關(guān)操作及實(shí)現(xiàn)

• Deque() 創(chuàng)建一個(gè)空的雙端隊(duì)列

• add_front(item) 從隊(duì)頭加入一個(gè)item元素

• add_rear(item) 從隊(duì)尾加入一個(gè)item元素

• remove_front() 從隊(duì)頭刪除一個(gè)item元素

• remove_rear() 從隊(duì)尾刪除一個(gè)item元素

• is_empty() 判斷雙端隊(duì)列是否為空

• size() 返回隊(duì)列的大小

class Deque(object):
    """雙端隊(duì)列"""
    def __init__(self):
        self.items = []

    def is_empty(self):
        """判斷隊(duì)列是否為空"""
        return self.items == []

    def add_front(self, item):
        """在隊(duì)頭添加元素"""
        self.items.insert(0,item)

    def add_rear(self, item):
        """在隊(duì)尾添加元素"""
        self.items.append(item)

    def remove_front(self):
        """從隊(duì)頭刪除元素"""
        return self.items.pop(0)

    def remove_rear(self):
        """從隊(duì)尾刪除元素"""
        return self.items.pop()

    def size(self):
        """返回隊(duì)列大小"""
        return len(self.items)

if __name__ == "__main__":
    deque = Deque()
    deque.add_front(1)
    deque.add_front(2)
    deque.add_rear(3)
    deque.add_rear(4)
    print deque.size()
    print deque.remove_front()
    print deque.remove_front()
    print deque.remove_rear()
    print deque.remove_rear()

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